河南省周口市沈丘县长安中学2023-2024学年高三上学期第一次月考物理试题

第1页/共1页沈丘县长安高中2024届高三年级第一次月考物理试卷（考试时间：90分钟，满分：110分）注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.据报道，J国将把核电站事故中处理的核废水排放入海，引起了全世界的极大关注。核废水中常含有氚（）等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为+X，下列说法正确的是（）A.方程中的X应为中子B.可以通过加水稀释的方式降低核废水中氚总量的放射性C.经过50年，氚剩余量为原来总量的D.氚衰变放出的射线穿透性很弱，用一张纸就能把它挡住2.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取g=10，则5s内物体的（  ）A.路程为40mB.位移大小为25m，方向竖直向上C.速度改变量的大小为10m/s，方向竖直向下D.平均速度大小为13m/s，方向竖直向上3.贵州“村超”6月9日的一场比赛中，一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角，所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是（）A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点C.一名前排观众激动说：“太精彩了，目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移4.2023年7月我国自主研发的核磁共振设备开始量产，这标志着我国在高端医疗设备领域迈向了新的里程碑。核磁共振成像是可进行人体多部位检查的医疗影像技术，基本原理为：当电磁波满足一定条件时，可使处于强磁场中的人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，其后吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形式释放出来，形成核磁共振信号。关于人体内氢原子吸收的电磁波能量，正确的是（）A.频率足够高的电磁波氢原子才会吸收B.能量大于13.6eV的电磁波氢原子才能被吸收C.氢原子只能吸收某些特定频率的电磁波D.吸收了电磁波的氢原子处于的状态叫基态5.甲、乙两辆小车，在同一平直公路上同向做直线运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。其x-t图像如图所示，下列说法正确的是（）A.在t2时刻两车速度相等B.在0～t2时间内，甲车的平均速度等于乙车的速度C.在t2时刻，甲车速度大于乙车速度D.在t1～t2之间的某一时刻，两车加速度相等6.如图甲，“战绳训练”是当下常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐波。图乙是某次训练中t=0.1s时刻战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图内所示。下列说法正确的是（）A.该波沿x轴负方向传播B.该波波源起振方向为y轴负方向C.波源起振后0.4s，x=3m处的质点第一次回到平衡位置D.若增大抖动幅度，波速会增大7.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是（）A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B.由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光的频率最小C.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应D.由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最大8.下列四个核反应方程，属于聚变的是（）A.B.C.D.9.如图所示为两辆汽车A、B运动过程中的图像，已知两辆汽车同时由同一地点出发。则下列说法正确的是（）A.汽车B的初速度大小为20m/sB.汽车A的加速度大小为C.时两辆汽车的速度相同D.时两辆汽车再次相遇10.下列说法正确是（）A.波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B.波发生反射时，频率、波长、波速均不变C.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化11.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系如图所示，其中为极限频率。从图中可以确定的是（）A.逸出功与有关 B.Ek与入射光强度成正比C.当>时，会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关12.在足够大的匀强磁场中，静止的钠核发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一新核，新核与放出粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示。以下说法正确的是（）A.新核为B.发生的是α衰变C.轨迹2是新核的径迹D.新核沿顺时针方向旋转第II卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，共12分，请把得到的结果填在横线上，或按题目要求作答。）13.张同学研究自由落体运动规律的实验装置如图甲所示，已知电火花计时器的工作频率为50Hz。该同学把电火花计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔，然后扶着重锤停靠在电火花计时器附近，重锤与纸带相连。接通电源后，待电火花计时器工作稳定后放开重锤。（1）实验中电火花计时器必须接______（填“220V交流”、“低压交流”或“低压直流”）电源。（2）实验中获得纸带如图乙所示（每相邻两点之间还有四个点未画出），则电火花计时器打C点时，重锤的瞬时速度大小______m/s（结果保留两位有效数字）。（3）根据实验记录的数据可知，当地的重力加速度大小______（结果保留三位有效数字）。14.图为光电效应实验装置示意图，当开关S断开时，用光子能量为的一束光照射光电管阴极P，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。依据实验现象与数值解答下列问题。（1）该光照射后，光电子的最大初动能为______；（2）根据爱因斯坦光电效应方程有金属逸出功______；（3）保持实验装置不变，用颜色不同的a光和b光照射光电管阴极P时，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如下图所示。则a光的频率______（选填大于、等于或小于）b光的频率。三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，在时刻波形如图中的实线所示，且质点P的振动方向沿y轴负方向。时刻的波形如图中虚线所示。（1）求该列波的波长及可能的波速；（2）若该列波的周期，时刻质点M（图中未画出）的位移为2.5cm，求从时刻开始经12s时间该质点经过的路程。16.2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403s。已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子。（质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV）（计算结果保留三位有效数字）（1）写出该核反应的反应方程式；（2）该核反应释放的核能是多少？17.两同学用安装有蓝牙设备玩具小车甲、乙进行实验：甲、乙两车开始时处于同一水平直线上相距m的、两点，甲车从点以初速度m/s、加速度向右做匀加速运动，乙车从点由静止开始以加速度向右做匀加速运动，两车同时开始运动。已知当两车间距超过m时，两车无法实现通信，忽略信号传递的时间。已知。求：（1）甲、乙两车在相遇前的最大距离；（2）经过多长时间两车相遇；（3）甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间。

沈丘县长安高中2024届高三年级第一次月考物理试卷（考试时间：90分钟，满分：110分）注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.据报道，J国将把核电站事故中处理的核废水排放入海，引起了全世界的极大关注。核废水中常含有氚（）等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为+X，下列说法正确的是（）A.方程中的X应为中子B.可以通过加水稀释的方式降低核废水中氚总量的放射性C.经过50年，氚剩余量为原来总量的D.氚衰变放出的射线穿透性很弱，用一张纸就能把它挡住【答案】C【解析】【详解】AD．根据电荷数守恒和质量数守恒可得X应为电子，发生的是衰变，射线穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板。故AD错误；B．不能通过加水稀释的方式降低核废水中氚总量，故B错误；C．经过50年，排入海水中的氚的剩余质量为故C正确。故选C。2.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取g=10，则5s内物体的（  ）A.路程为40mB.位移大小为25m，方向竖直向上C.速度改变量的大小为10m/s，方向竖直向下D.平均速度大小为13m/s，方向竖直向上【答案】B【解析】【详解】A．物体上升的最大高度满足解得上升的时间为从最高点开始2s内下落的高度所以5s内物体通过的路程为故A错误；B．取竖直向上为正方向，则物体的加速度为5s内物体的位移方向竖直向上，故B正确；C．速度改变量为大小为50m/s，方向竖直向下，故C错误；D．平均速度方向竖直向上，故D错误。故选B。3.贵州“村超”6月9日一场比赛中，一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角，所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是（）A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点C.一名前排观众激动说：“太精彩了，目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移【答案】B【解析】【详解】A．研究“圆月弯刀”的踢球技法时，足球的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故A错误；B．研究足球的飞行轨迹时，足球的大小和形状可以忽略，故可以将足球看作质点，故B正确；C．目测最大球速超过120km/h”，这里的球速是指瞬时速度，故C错误；D．该足球的飞行轨迹长度就是它的路程，故D错误。故选B。4.2023年7月我国自主研发的核磁共振设备开始量产，这标志着我国在高端医疗设备领域迈向了新的里程碑。核磁共振成像是可进行人体多部位检查的医疗影像技术，基本原理为：当电磁波满足一定条件时，可使处于强磁场中的人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，其后吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形式释放出来，形成核磁共振信号。关于人体内氢原子吸收的电磁波能量，正确的是（）A.频率足够高的电磁波氢原子才会吸收B.能量大于13.6eV的电磁波氢原子才能被吸收C.氢原子只能吸收某些特定频率的电磁波D.吸收了电磁波的氢原子处于的状态叫基态【答案】C【解析】【详解】ABC．根据玻尔理论，只有能量刚好等于氢原子两个能级差的光子（电磁波）才能被氢原子吸收，选项A、B错误；选项C正确；D．吸收了电磁波的氢原子处于的状态叫激发态，选项D错误。故选C。5.甲、乙两辆小车，在同一平直公路上同向做直线运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。其x-t图像如图所示，下列说法正确的是（）A.在t2时刻两车速度相等B.在0～t2时间内，甲车的平均速度等于乙车的速度C.在t2时刻，甲车速度大于乙车速度D.在t1～t2之间的某一时刻，两车加速度相等【答案】C【解析】【详解】AC．图像斜率表示速度，由图可知，在t2时刻甲车图线斜率大于乙车图线斜率，则在t2时刻甲车速度大于乙车速度，故A错误，C正确；B．根据可知，由于0～t2时间内两车的位移不相等，则平均速度不相等，故B错误；D．由题意可知，甲车做匀加速直线运动，乙车做匀速直线运动，则两车的加速度不可能相等，故D错误。故选C。6.如图甲，“战绳训练”是当下常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐波。图乙是某次训练中t=0.1s时刻战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图内所示。下列说法正确的是（）A.该波沿x轴负方向传播B.该波波源起振方向为y轴负方向C.波源起振后0.4s，x=3m处的质点第一次回到平衡位置D.若增大抖动的幅度，波速会增大【答案】C【解析】【详解】A．根据图丙可知质点P在t=0.1s时从平衡位置向下振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；B．由图丙可知，若t=0时刻质点P开始起振，质点P的起振方向为y轴正方向，则该波波源起振方向为y轴正方向，故B错误；C．由图丙可知周期为，由图乙可知波长为，则波速为可知从波源位置传到x=3m处所用时间为则波源起振后0.4s，x=3m处的质点已经振动了，可知该质点第一次回到平衡位置，故C正确；D．波速由介质决定，若增大抖动的幅度，波速不变，故D错误。故选C。7.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是（）A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B.由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光的频率最小C.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应D.由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最大【答案】C【解析】【详解】A．根据大量氢原子在不同能级释放出光子的种数可知，当时，会释放6种不同频率的光，故A错误；BD．根据，可知，跃迁过程中释放的光的能量越小，其释放的光的频率就越小，波长就越大，显然从能级跃迁到能级时释放的光的能量最小，即放出的光的频率最小，而从n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光的能量最大，频率就最大，波长最小，故BD错误；C．氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时辐射的光的能量为则可知，用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应，故C正确。故选C。8.下列四个核反应方程，属于聚变的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】A．该核反应是放射性元素发生衰变，故A错误；B．该核反应是轻核结合成较重的原子核，属于聚变，故B正确；C．该核反应是高能粒子轰击原子核使之转变为另一种原子核，属于原子核的人工转变，故C错误；D．该核反应是重核分裂成两个质量较小的原子核，属于裂变，故D错误。故选B。。9.如图所示为两辆汽车A、B运动过程中的图像，已知两辆汽车同时由同一地点出发。则下列说法正确的是（）A.汽车B的初速度大小为20m/sB.汽车A的加速度大小为C.时两辆汽车的速度相同D.时两辆汽车再次相遇【答案】AD【解析】【详解】A．根据匀变速直线运动位移时间公式得对于汽车B，由题图可知，又解得故A正确；B．对于汽车A，由题图可知，又解得故B错误；CD．时，汽车A的速度为位移为同理时，汽车B的速度为根据逆向思维把汽车B的运动看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动，则汽车B的位移为由于1s的时间内两汽车的位移相同，则时两辆汽车再次相遇，故C错误，D正确。故选AD。10.下列说法正确的是（）A.波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B.波发生反射时，频率、波长、波速均不变C.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化【答案】BC【解析】【详解】波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变；波发生折射时，频率不变，波速变化，波长变化。故选BC。11.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系如图所示，其中为极限频率。从图中可以确定的是（）A.逸出功与有关 B.Ek与入射光强度成正比C.当>时，会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关【答案】CD【解析】【详解】A．金属的逸出功是由金属本身性质决定的，与入射光的频率无关，故A错误；B．光电子的最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，故B错误；C．只有当>时才会发生光电效应，逸出光电子，故C正确；D．由爱因斯坦光电效应方程而可得可见图像的斜率表示普朗克常量，故D正确。故选CD。12.在足够大的匀强磁场中，静止的钠核发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一新核，新核与放出粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示。以下说法正确的是（）A.新核为B.发生的是α衰变C.轨迹2是新核的径迹D.新核沿顺时针方向旋转【答案】AC【解析】【详解】AB．根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出的粒子应带负电，是粒子，所以发生的是衰变.根据电荷数守恒、质量数守恒知，衰变方程为可知新核，故A正确，B错误；C．由题意，静止的钠核发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式得知，新核的半径小于粒子的半径，所以轨迹2是新核的轨迹，故C正确；D．根据洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断得知：新核要沿逆时针方向旋转，故D错误。故选AC。第II卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，共12分，请把得到的结果填在横线上，或按题目要求作答。）13.张同学研究自由落体运动规律的实验装置如图甲所示，已知电火花计时器的工作频率为50Hz。该同学把电火花计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔，然后扶着重锤停靠在电火花计时器附近，重锤与纸带相连。接通电源后，待电火花计时器工作稳定后放开重锤。（1）实验中电火花计时器必须接______（填“220V交流”、“低压交流”或“低压直流”）电源。（2）实验中获得的纸带如图乙所示（每相邻两点之间还有四个点未画出），则电火花计时器打C点时，重锤的瞬时速度大小______m/s（结果保留两位有效数字）。（3）根据实验记录的数据可知，当地的重力加速度大小______（结果保留三位有效数字）。【答案】①.220V交流②.2.2③.9.85【解析】详解】（1）[1]电火花计时器使用220V交流电源；（2）[2]电火花计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=5×0.02s=0.1s根据匀变速直线运动规律可知，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度（3）[3]根据逐差法可知重力加速度14.图为光电效应实验装置示意图，当开关S断开时，用光子能量为的一束光照射光电管阴极P，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。依据实验现象与数值解答下列问题。（1）该光照射后，光电子最大初动能为______；（2）根据爱因斯坦光电效应方程有金属逸出功______；（3）保持实验装置不变，用颜色不同的a光和b光照射光电管阴极P时，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如下图所示。则a光的频率______（选填大于、等于或小于）b光的频率。【答案】①.0.6②.1.9③.小于【解析】【详解】（1）[1]用光子能量为的一束光照射光电管阴极P，遏止电压为光电子的最大初动能为（2）[2]根据爱因斯坦光电效应方程有解得（3）[3]根据爱因斯坦光电效应方程有照射同一阴极材料则相同，由图可知，可得三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）1